Tomcat优化及安全配置

2023-11-21 10:23:46

1、Tomcat优化

Tomcat优化分为对Tomcat本身的优化以及对JVM进行优化，本文针对Tomcat自身的优化进行阐述，JVM优化参考其他文档。

1.1 优化连接数

tomcat 连接数分为最大连接数，最大排队数等，配置时需要根据部署的程序是计算型还是内存型还是IO型，不同类型的应用的配置参数略有差异，通用的配置参考：

<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
        maxThreads="1000" minSpareThreads="100" prestartminSpareThreads="true"
        maxQueueSize="100" enableLookups="false" URIEncoding="utf-8" acceptCount="500"/>

参数说明：

  • maxThreads: 客户请求最大线程数
  • minSpareThreads: Tomcat初始化时创建的 socket 线程数
  • maxSpareThreads: Tomcat连接器的最大空闲 socket 线程数
  • prestartminSpareThreads: 在 Tomcat 初始化的时候就初始化 minSpareThreads 的参数值，如果不等于 true，minSpareThreads 的值就没啥效果了
  • maxQueueSize: 最大的等待队列数，超过则拒绝请求
  • enableLookups: 设为true, 则支持域名解析，可把 ip 地址解析为主机名
  • acceptAccount: 监听端口队列最大数，满了之后客户请求会被拒绝（不能小于maxSpareThreads）
  • URIEncoding: URL统一编码

1.2 使用线程池

<Connector executor="tomcatThreadPool"
               port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Nio2Protocol"
               connectionTimeout="2000" disableUploadTimeout="ture"
               redirectPort="8443" />

参数说明

  • connectionTimeout: 主要是HTTP协议也有个连接过程，客户端连接到服务器上后，如果长时间没有得到处理就会被释放。如果服务器处理速度较慢，但是希望每个用户都能得到有效处理，或者网络环境不好，需要保证用户不会因为超时中断，也可以把时间加长。但是一般设置成connectionTimeout="30000"即可。太长对系统来说价值不大，反而会浪费系统资源在无谓的长连接上。
  • disableUploadTimeout: 允许Servlet容器，正在执行使用一个较长的连接超时值，以使Servlet有较长的时间来完成它的执行，默认值为false。
  • executor: 使用executor连接器对Tomcat进行优化

1.3 session共享

基于tomcat集群的session共享

在{TOMCST_HOME}/conf/server.xml取消下面代码注释即可：

<ClusterclassName="org.apache.catalina.ha.tcp.SimpleTcpCluster"/>

此种方式目前已经很少使用了，更多的是结合redis缓存来配置Tomcat集群中的各应用节点的session共享。

1.4 错误页面自定义

站点的默认网页、自定义错误页面、禁止列目录等功能

这些功能开发会在工程的WEB-INF目录下的web.xml中设置，运维了解下就好，者遇到类似问题可以找到解决思路。

<error-page>
<error-code>404</error-code>
<location>/404.htm</location>
</error-page>

1.5 禁止列目录

<init-param>
<param-name>listings</param-name>
<param-value>false</param-value>
</init-param>

1.6 管理AJP端口

AJP是为 Tomcat 与 HTTP 服务器之间通信而定制的协议，能提供较高的通信速度和效率。
如果tomcat前端放的是apache的时候，会使用到AJP这个连接器。
由于我们公司前端是由nginx做的反向代理，因此不使用此连接器，因此需要注销掉该连接器。在{TOMCST_HOME}/conf/server.xml中找到下列代码，注释即可：

<!-- <Connector port="8009" protocol="AJP/1.3"redirectPort="8443" /> -->

1.7 取消默认GC监听

如果开启了GClog，再开启GC监听，会影响GClog输出，功能重复，可以选择取消。

<!-- 内存泄露侦测，对于垃圾回收不能处理的对像，它就会做日志，开启gcc后，不需要这个功能-->
<!-- ListenerclassName="org.apache.catalina.core.JreMemoryLeakPreventionListener"gcDaemonProtection="false"/ -->

1.8 自定义代码路径

<Context docBase="/code_path/code_file"path="/code_file " reloadable="false" />

其中：
docBase这个是你代码的路径
path这个是你访问网站的URL路径,要区别path的意义，请看下面的举例
举例：访问www.aaa.com
<Context docBase="/code_path/code_file"path=" " reloadable="false" />
访问www.aaa.com/code_file
<Context docBase="/code_path/code_file"path="/code_file " reloadable="fasle" />

reloadable如果为true，会自动加载变化的动态文件，看起来挺智能的，但是，在tomcat加载变化代码的时候有可能会出现内存溢出，tomcat服务不正常等异常，建议还是false掉，更新完代码脚本重启tomcat才是王道。

1.9 屏蔽DNS查询

Web应用程序可以通过Web容器提供的getRemoteHost()方法获得访问Web应用客户的IP地址和名称，但是这样会消耗Web容器的资源，并且还需要通过IP地址和DNS服务器反查用户的名字。因此当系统上线时，可以将这个属性关闭，从而减少资源消耗，那么Web应用也就只能记录下IP地址。修改的属性是enableLoopups="false"。

1.10 文件压缩管理

tomcat作为一个应用服务器，也是支持 gzip 压缩功能的。我们可以在 server.xml 配置文件中的 Connector 节点中配置如下参数，来实现对指定资源类型进行压缩。
compression="on" # 打开压缩功能
compressionMinSize="50" # 启用压缩的输出内容大小，默认为2KB
noCompressionUserAgents="gozilla, traviata" # 对于以下的浏览器，不启用压缩
compressableMimeType="text/html,text/xml,text/javascript,text/css,text/plain" # 哪些资源类型需要压缩
如果使用apache/nginx代理，所以tomcat自身不需要进行压缩，会给服务器增加压力

1.11 调整运行模式

tomcat的三种运行模式选择: Bio, Nio, Apr

  • Bio: 默认的模式,性能非常低下,没有经过任何优化处理和支持。
  • Nio: 利用java的异步io护理技术,no blocking IO技术.想运行在该模式下，直接修改server.xml里的Connector节点,修改protocol为 protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"
  • Apr: 安装困难,但是从操作系统级别来解决异步的IO问题,大幅度的提高性能.。必须要安装apr和native，直接启动就支持apr。
sudo yum -y install apr apr-devel
tar zxvf tomcat-native.tar.gz //该文件在tomcat的bin目录下面
cd tomcat-native-1.1.24-src/jni/native
./configure--with-apr=/usr/bin/apr-1-config
make
make install

安装完成之后 会出现如下提示信息
Libraries have been installed in:
/usr/local/apr/lib

安装成功后还需要对tomcat设置环境变量，方法是在catalina.sh文件中增加一 行：

CATALINA_OPTS="-Djava.library.path=/usr/local/apr/lib"
修改8080端对应的
protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol"

其他就是关于JVM的优化，如GCC算法，对内存大小等，请参考另外的JVM调优文档。

2、Tomcat安全加固

2.1 Tomcat版本统一（必选）

生产环境中推荐将Tomcat版本进行统一，并且隐藏掉Tomcat版本号，这样一方面能够在Tomcat出现漏洞或bug时统一处理，另外一方面也减小了因为版本问题导致应用风险的增加。同时，避免因为应用错误，将Tomcat版本暴露给用户，导致因为该版本漏洞等问题被利用和攻击。

2.2 Tomcat帐号安全（必选）

将$CATALINA_HOME\conf\tomcat-users.xml中文件的所有用户都注释掉，配置如下：

<?xmlversion='1.0' encoding='utf-8'?>
<tomcat-users>
<!--
<rolerolename="tomcat"/>
<rolerolename="role1"/>
<rolerolename="manager"/>
<rolerolename="admin"/>
<user username="tomcat"password="tomcat" roles="tomcat"/>
<userusername="both" password="tomcat"roles="tomcat,role1"/>
<userusername="role1" password="tomcat"roles="role1"/>
<userusername="admin" password="admin"roles="manager"/>
-->
</tomcat-users>

如果业务需要内置的Tomcat用户【不推荐这种方式】，则需要给其分配合理的权限，密码设置符合密码策略（随机生成包含大小写字母、数字、特殊符号在内的不少于16位的密码），Tomcat角色类型如下：
role1：具有读权限；
tomcat：具有读和运行权限；
admin：具有读、运行和写权限；
manager：具有远程管理权限。
如果使用启用了Tomcat用户，则需要设置Tomcat定时登出。

2.3 默认webapps应用清理（必选）

除了需要部署上去的应用，其余位于$CATALINA_HOME\webapps文件夹中的应用如docs、examples、host-manager、manager和ROOT。
注：若无业务必要，请执行删除上述的应用包。
加固检查：
输入：http://localhost:8080/manager/html
出现的页面空白

2.4 禁止Tomcat目录列表（可选）

确保$CATALINA_HOME\conf\web.xml中listings的值为false：
Tomcat优化及安全配置

避免项目目录及文件和配置泄漏，在早期的Tomcat版本中，该项为true，在无默认页面的情况下，用户可以浏览项目目录。新版本Tomcat该项默认是false。

2.5 配置shutdown端口（可选）

server.xml中定义了可直接关闭 Tomcat 实例的管理端口。通过 telnet 连接上该端口，输入 SHUTDOWN （此为默认关闭指令）即可关闭 Tomcat 实例（注意，此时虽然实例关闭了，但是进程还是存在的）。由于默认关闭Tomcat 的端口和指令都很简单。默认端口为8005，指令为SHUTDOWN 。因此我们需要将关闭指令修改复杂一点。
当然，在新版的 Tomcat 中该端口仅监听在127.0.0.1上，因此该项也可以不改。除非黑客登陆到tomcat本机去执行关闭操作。

修改方法：

在$CATALINA_HOME\conf\server.xml中“”，将shutdown的值改成其他的值，如stopapp等自定义的Tomcat关闭命令。或者其他较为复杂的字符串。

<Serverport="未被占用的端口" shutdown="较为复杂的字符串">
注：配置的端口需要大于1024。
加固检查：
使用telnet 127.0.0.1 8005进入，输入“SHUTDOWN”，Tomcat不会被关闭。

2.6 隐藏Tomcat版本信息（必选）

在默认配置下，当应用出现异常时，客户端会显示Tomcat的版本信息。攻击者可以根据Tomcat版本信息选择漏洞库攻击，所以需要将Tomcat的版本信息隐藏，将$CATALINA_HOME\lib\catalina.jar\org\apache\catalina\util中的配置ServerInfo.properties如下：

server.info=需要展现的信息如SmartCity
server.number=SmartCity
server.built=20201101

加固检测：
输入一个异常的URL看看出现的异常页面是否出现类似（无Tomcat的版本信息）
Tomcat优化及安全配置

2.7 关闭war自动部署（必选）

默认的配置war放在$CATALINA_HOME\webapps中会自动部署，所以关闭war自动部署防止被植入木马等恶意程序。将$CATALINA_HOME\conf\server.xml配置如下：

<Hostname="localhost"
appBase="webapps"
unpackWARs="false"
autoDeploy="false"
xmlValidation="false"
xmlNamespaceAware="false">

加固检查：
将一个war文件放进$CATALINA_HOME\webapps，启动Tomcat后，war文件不会被部署。

2.8 Tomcat启动权限（必选）

普通用户运行java程序

2.9 配置Tomcat pid（可选）

配置tomcat启动后将进程号保存至 ./bin/tomcat.pid 文件。

修改 catalina.sh 文件，在 PRGDIR 下面一行添加 CATALINAPID 参数行，如下：

PRGDIR=dirname "$PRG"
CATALINA_PID=$PRGDIR/tomcat.pid

Tomcat优化及安全配置

启动tomcat在 ./bin 下生成PID文件tomcat.pid

[root@localhost bin]# ls tomcat.pid 
tomcat.pid
[root@localhost bin]# cat tomcat.pid 
12016
[root@localhost bin]# jps 
12016 Bootstrap
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